JPS6313977Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は油圧式動力舵取装置に関し、特に入力
軸と共に回転する内側弁部材と、入力軸にトーシ
ヨンバーで連結された軸部と共に回転する外側弁
部材とを有し、入力軸の回転による内側弁部材と
外側弁部材の回転変位により圧力作動油の油路を
切替えて車両の操舵を行う形式の動力舵取装置に
係る。

この形式の動力舵取装置の一般的な構造では、
制御弁機構に制御弁の中立位置への戻り特性を与
えるため、トーシヨンバーを使用しているが、制
御弁の圧力制御特性としてのトーシヨンバーの捩
れ角あるいは捩りトルクと油圧力の関係は、第１
図に示すように捩れ角あるいは捩りトルクが零、
すなわち中立位置およびその左右に圧力不感帯Ａ
があるのが普通である。圧力不感帯Ａは操舵中、
ハンドルから手をはなしたときの車両の直進への
戻り性能を確保するため、および弁部材やトーシ
ヨンバー組立時の加工誤差を逃げるために設けら
れるが、圧力不感帯Ａの範囲内、およびその近く
では、動力舵取装置といえども動力補助は得られ
ず、手動式舵取装置と同じ作動を行う。トーシヨ
ンバーは入力軸に直列に配置されるのが普通であ
り、トーシヨンバーの捩り剛性はトーシヨンバー
を使用する必要のない手動式舵取装置の入力軸の
剛性に比較すればはるかに低いので、動力舵取装
置の中立位置付近、すなわち動力補助のほとんど
得られない範囲での剛性はトーシヨンバーの剛性
で決定され、手動式舵取装置と比較すると問題に
ならない程剛性が低い。第２図は横軸に捩れ角、
縦軸に捩りトルクをとつた剛性試験結果を示すグ
ラフで、Ｂは手動式舵取装置、Ｄは従来のトーシ
ヨンバー使用の動力舵取装置、Ｃは本考案の動力
舵取装置のものである。この第２図のＤに示すよ
うに、剛性が低い結果、動力舵取装置を装着した
車両の高速時の中立（直進）位置付近の操舵感覚
は剛性不足で非常にたよりなく、さらに圧力不感
帯以外では軽すぎることもあつて時には危険であ
る。従来これらの対策として数々の提案がなされ
ているが、いずれも十分な効果を出すためには構
造が複雑となり、重量や寸法も大となつて、効果
的な方法がない。たとえば、特公昭46−7329号公
報記載の板ばねをトーシヨンバーに取付けた回転
弁式油圧舵取装置は、トーシヨンバーに直径方向
に貫通した矩形穴を設け、この穴の中に板ばねを
挿通しているので、適度の反力特性を得るためと
剛性を確保するためにトーシヨンバーの直径を大
きくする必要があり、さらに穴加工の困難性があ
る。そのうえ、最近の傾向として、従来動力舵取
装置が装着されていた大型車よりも、高速安定性
において不利な立場にある小型乗用車にも動力舵
取装置が装着されるようになり、さらに前輪駆動
車の増加に伴ない、ラツクピニオン式動力舵取装
置の装着もあつて、小型軽量かつ高速走行時の良
好な操舵安定性を有する動力舵取装置が要求され
ているので、前記公報記載の装置は不適当であ
る。

本考案はラツクピニオン式舵取装置のような入
力軸の直径方向寸法の小さな動力舵取装置にも使
用できるような小型軽量かつ高速直進時の操舵安
定性良好な動力舵取装置を簡単な構造によつて提
供することを目的とし、板ばねをトーシヨンバー
と直交する向きに対向してトーシヨンバーの外面
に係合配置し、トーシヨンバーの剛性低下や寸法
増大を招くことのないようにしたものである。

前記目的を達成する本考案は、入力軸と共に回
転する内側弁部材と、出力軸と共に回転する外側
弁部材と、前記入力軸と前記出力軸とを連結する
トーシヨンバーと、前記内側弁部材の一端に形成
されるスリツト及び該スリツトに対応して前記出
力軸の一端若しくは前記外側弁部材に形成される
切欠きに係合する板ばねとを備えて、前記入力軸
の回転による前記内側弁部材と前記外側弁部材と
の回転変位により圧力作動油の油路を切替えて車
両の操舵を行う油圧式動力舵取装置において、前
記板ばねは、中央部内側に凹面を備え、該凹面が
該板ばねの変位の支点となる前記トーシヨンバー
のばね支承軸部外面に係合することを特徴とする
油圧式動力舵取装置である。

以下図の実施例について説明する。第３図およ
び第４図において、中空軸に形成された入力軸１
は内側弁部材を兼ねており、内側弁部材の外周面
の一部は外側弁部材５、前部シール部材６および
後部シール部材７と油密に嵌合し、バルブハウジ
ング９に嵌合した玉軸受１０で後部を軸支しかつ
オイルシール２１でバルブハウジングの後部を密
封している。出力軸であるピニオン軸２は外周面
にピニオン１２が歯切りされており、前部はギヤ
ハウジング１５に嵌合した針状ころ軸受４によ
り、後部はバルブハウジング９およびギヤハウジ
ング１５にインローで嵌合した玉軸受８によりそ
れぞれ回転自在に軸支されており、玉軸受８のピ
ニオン１２側をオイルシール２０で密封してい
る。玉軸受８はピニオン軸２の外周面上に内側の
軌道みぞを有し、外輪はバルブハウジング９とギ
ヤハウジング１５の軸線を一致させることに役立
つている。ピニオン軸２の弁側は中空軸になつて
おり、入力軸１の前部およびトーシヨンバー３の
前部が内嵌している。また外周面には外側弁部材
５が嵌合し、ピニオン軸外周面から放射状に突出
したピン３５は外側弁部材５の端部に設けた切欠
きに嵌合してピニオン軸２と外側弁部材５を同時
に回転させる。図中符号２８は外側弁部材５の外
周面に嵌合してピン３５の抜け止めとなり外側弁
部材５の軸方向の位置を定めるバンドである。ト
ーシヨンバー３は入力軸１の内面を貫通してピニ
オン軸２の中空部分に達しており、後部の頭部３
２はピン１３で入力軸１に結合し、前部の頭部３
１はピニオン軸２の中空部分の穴に圧入固定され
かつ針状ころ軸受２６に嵌合し入力軸１の前部を
支承している。トーシヨンバーの前部の頭部３１
に隣接して最小軸径部３３よりも直径がやゝ太く
前部の頭部３１よりは直径の小さいばね支承軸部
３４が設けられており、ばね支承軸部３４の外面
に板ばね１４がトーシヨンバー３と直交する向き
に対して係合している。板ばね１４の設置場所に
対応して入力軸は長穴状のスリツト２６が直径方
向に貫通して設けられ、ピニオン軸２には矩形状
の切欠き２７が同様に設けられる。板ばね１４は
平面形状が矩形であつてもよいが、第３図に示す
ように菱形、あるいは第５図に示すような三角形
に近い形状にすると、軸方向の空間に余裕のある
トーシヨンバー３の外周面付近ではトーシヨンバ
ーと軸方向に長く接触でき、軸方向の空間に余裕
の少い外側弁部材５とピニオン軸２との連結部付
近では、軸方向の小さい寸法でピニオン軸２また
は外側弁部材５と接触するので、制御弁装置の長
さ寸法を小さくできる効果がある。第４図に示す
ように板ばね１４は少くとも１枚づつが対向して
トーシヨンバーのばね支承軸部３４の外面に係合
している。板ばね１４の中央部には凹面２９が設
けられており、凹面２９がばね支承軸部３４の外
面に係合して支点となり、板ばね１４の両端部が
入力軸１およびピニオン軸２に圧接する。実施例
はラツクピニオン式舵取装置を示し入力軸１は内
側弁部材を兼ねているので、入力軸は内側弁部材
でもあるが、他形式の舵取装置で入力軸と内側弁
部材を別体にしたものでは、内側弁部材および外
側弁部材、または内側弁部材および外側弁部材と
共に回転する軸部に板ばねのの両端部が係合すれ
ばよく、第４図におけるスリツト２６の側面と切
欠き２７の側面とが一線上にあるような制御弁の
中立位置を保つように板ばねが作用すればよい。
第５図の実施例は前記のように板ばね１４′の平
面形状を三角形に近い形状としたものを示し、入
力軸１およびピニオン軸２の軸受様式に差がある
他は第３図の実施例と大体同じであり、共通する
部品には同符号を付した。図中符号１１はラツク
軸、１６はラツクサポート、１７は調整ねじ、１
８はばね、１９は蓋、２２は油入口、２３は油出
口、２４はばね受け、２５は止めナツトである。

なお、実施例では板ばねが係合するトーシヨン
バーの軸部の直径を最小軸径部よりやゝ太くした
が、太くするかわりに２つ割れブツシユのような
スペーサを外嵌させて板ばねと係合させてもよ
い。

以上のように構成した本考案の装置は、トーシ
ヨンバーの外面に板ばねを係合したので、トーシ
ヨンバーに板ばねを押し通す穴を設ける必要がな
くなり、剛性を確保するためトーシヨンバーの軸
径を大きくしかつ穴加工をする等の必要がなく、
トーシヨンバーの寸法によつて板ばねが必要とす
る寸法に制約を受けることがない。このため、制
御弁装置の外径寸法を板ばねを用いることにより
大きくする必要がほとんどなくなつた。また、板
ばねの中央部に凹面を設けて凹面でトーシヨンバ
ーの外面に係合させて支点としたので、板ばねの
位置が安定しており、ずれを生ずる心配がなく、
制御弁装置の外径を小さくすることにも役立つて
いる。さらに、トーシヨンバーと板ばねが係合す
るばね支承軸部を設けて最小軸径部より直径を大
きくするか、またはスペーサを介して接触部の直
径を大にしたので、摩耗等に対して応力的な余裕
を十分取ることができ、かつトーシヨンバーの両
端固定点の間にばね支承軸部を設けるのでこの部
分も有効長さの中に含まれ、板ばねを組込む事に
よるトーシヨンバーの長さの増加は最小にでき
る。また、板ばねの平面形状を菱形または三角形
に近い形状としたものは、従来のロータリーバル
ブに存在するトーシヨンバーの周囲の空間を長さ
方向に有利に活用しており、制御弁装置の長さ寸
法を最小に設定でき、かつ板ばねは近似等応力梁
として計算できるから、同じ板厚、幅および長さ
のばねを想定すると、同じ変位量に対し応力を最
小に設定できる効果があり、矩形の板ばねの約2/
３の応力ですむ。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御弁の圧力制御特性図、第２図は舵
取装置の剛性試験結果を示すグラフ、第３図ない
し第５図は本考案の実施例を示し、第３図はラツ
クピニオン式動力舵取装置の入力軸についての縦
断面図、第４図は第３図の−線における横断
面図、第５図は他の実施例を示す第３図同様の縦
断面図である。 符号の説明、１：入力軸、２：ピニオン軸、
３：トーシヨンバー、５：外側弁部材、６：前部
シール部材、７：後部シール部材、９：バルブハ
ウジング、１１：ラツク軸、１２：ピニオン、１
３：ピン、１４，１４′：板ばね、１５：ギヤハ
ウジング、２６：スリツト、２７：切欠き、２
９：凹面、３３：最小軸径部、３４：ばね支承軸
部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 入力軸と共に回転する内側弁部材と、出力軸
   と共に回転する外側弁部材と、前記入力軸と前
   記出力軸とを連結するトーシヨンバーと、前記
   内側弁部材の一端に形成されるスリツト及び該
   スリツトに対応して前記出力軸の一端若しくは
   前記外側弁部材に形成される切欠きに係合する
   板ばねとを備えて、前記入力軸の回転による前
   記内側弁部材と前記外側弁部材との回転変位に
   より圧力作動油の油路を切替えて車両の操舵を
   行う油圧式動力舵取装置において、前記板ばね
   は、中央部内側に凹面を備え、該凹面が該板ば
   ねの変位の支点となる前記トーシヨンバーのば
   ね支承軸部外面に係合することを特徴とする油
   圧式動力舵取装置。 ２ 前記内側弁部材は前記入力軸と一体に形成さ
   れ、前記外側弁部材はラツクピニオン式動力舵
   取装置の出力軸であるピニオン軸に連結してい
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の油圧式
   動力舵取装置。 ３ 前記トーシヨンバーは最小軸径部よりもやゝ
   太い軸径部を有し、該軸径部が前記ばね支承軸
   部となり、該ばね支承軸部の外面に前記板ばね
   の前記凹面が係合している実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の油圧式動力舵取装置。